9 天前
ROSE:一种视网膜OCT-A血管分割数据集及新模型
Yuhui Ma, Huaying Hao, Huazhu Fu, Jiong Zhang, Jianlong Yang, Jiang Liu, Yalin Zheng, Yitian Zhao

摘要
光学相干断层扫描血管成像(Optical Coherence Tomography Angiography, OCT-A)是一种非侵入性成像技术,近年来被广泛应用于视网膜微血管在毛细血管水平分辨率下的成像。然而,由于毛细血管可见度低、血管结构复杂等多重挑战,OCT-A中视网膜血管的自动化分割研究仍相对不足,尽管该技术在理解多种眼病方面具有重要意义。此外,目前尚无公开可用的、包含人工标注血管信息的OCT-A数据集,用于模型的训练与验证。为解决上述问题,本研究首次在视网膜图像分析领域构建了一个专用的视网膜OCT-A血管分割数据集——ROSE(Retinal OCT-A SEgmentation dataset),该数据集包含229幅OCT-A图像,并在中心线级或像素级提供了血管标注。该数据集已向公众开放,旨在支持相关领域的研究人员开展深入研究。其次,本文提出一种新型的基于分治策略的粗到细血管分割网络(Split-based Coarse-to-Fine Vessel Segmentation Network, SCF-Net),具备对粗细血管分别检测的能力。在SCF-Net中,首先引入一种基于分治的粗分割(Split-based Coarse Segmentation, SCS)模块,生成血管的初步置信图;随后,通过基于分治的细化(Split-based Refinement, SRN)模块,对视网膜微血管的形态与轮廓进行精细化优化。第三,我们在所提出的ROSE数据集上对当前最先进的血管分割模型及所提出的SCF-Net进行了全面评估。实验结果表明,与传统方法及其他深度学习方法相比,SCF-Net在OCT-A图像中的血管分割性能显著更优,展现出更强的分割精度与鲁棒性。